Search

Šifrovací algoritmy jsou dnes běžně používaným zabezpečovacím prvkem. V některých situacích je algoritmus provozován na speciálním modulu, aby nedocházelo k útokům pomocí internetu. Ovšem i na šifrovací modul může být zaútočeno a to pomocí útoku postranním kanálem. Díky nejrůznějším typům analýz proudových průběhů modulu se tajná data ocitají v nebezpečí. Útoky postranním kanálem využívají především znalosti šifrovacího algoritmu a jednoduché nebo diferenciální proudové analýzy. Diplomová práce se zaměřuje na útok, který by bylo možné uskutečnit diferenciální proudovou analýzou pro data uveřejněná v soutěži DPA Contest. Práce popisuje nejen různé techniky analýz a typy útoků, ale také novou implementaci DPACv4.2, pro kterou zároveň vypracovává korelační analýzu. Na jejím základě je diskutován možný typ útoku pro DPACv4.2., The cryptographic algorithms are commonly used as a security item today. In some situations, the special device is used to run the cryptographic algorithm, so the data are protected against the attack from the internet. Naturally, the attack can be loaded on the device as well using the side channel attack. The data are under the great danger, because nowadays plenty of power consumption analyses exist. The side channel attack uses knowledge about the cryptographic algoritm and simple or differential analysis. The diploma thesis focuses on the differential power analysis attack for the data published under the DPA contest. This thesis covers different types of analyss and attacks, and describes the new DPACv4.2 implementation. The correlation analysis is presented for the DPACv4.2 and the possible attack is discussed at the conclusion.

V dnešní době nestačí věnovat pozornost bezpečnosti šifrovacího algoritmu pouze z matematického hlediska. Je také nutné věnovat pozornost implementaci šifrovacího algoritmu, protože šifrovací zařízení může o implementovaném šifrování prozrazovat nežádoucí komunikací mnoho informací. Tato bakalářská práce se zabývá problematikou postranních kanálů (především proudového postranního kanálu) a jejich využitím k získání tajného klíče šifrovacího algoritmu AES. K tomuto účelu jsou v této práci realizovány tři úkony. Nejprve je navrženo experimentální pracoviště, které zajišťuje automatické zaznamenávání průběhů šifrování. Následně je provedena jednoduchá i diferenciální proudová analýza těchto průběhů. Všechny části jsou v jednotlivých kapitolách popsány teoreticky. Po teoretickém popisu následuje praktická část, ve které je popsána vlastní realizace všech úkolů., Nowadays, it is not enough to pay attention to encryption algorithm security from the mathematical aspect only. It is also necessary to pay attention to the implementation of encryption algorithm, because encryption devices can show plenty of information about implemented encryption via undesirable communication. This bachelor thesis deals with side channels issues (especially power side channel) and their use to obtain the secret key of AES encryption algorithm. For this purpose there are three operations realized in this thesis. At first, there is experimental workplace designed, which provides automatic saving of waveforms of encryption. Then there is a simple and differential power analysis of these waveforms performed. All parts are theoretically described in individual chapters. After theoretical description there is the practical part, which describes a proper realization of all tasks.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.

V dnešní době nestačí věnovat pozornost bezpečnosti šifrovacího algoritmu pouze z matematického hlediska. Je také nutné věnovat pozornost implementaci šifrovacího algoritmu, protože šifrovací zařízení může o implementovaném šifrování prozrazovat nežádoucí komunikací mnoho informací. Tato bakalářská práce se zabývá problematikou postranních kanálů (především proudového postranního kanálu) a jejich využitím k získání tajného klíče šifrovacího algoritmu AES. K tomuto účelu jsou v této práci realizovány tři úkony. Nejprve je navrženo experimentální pracoviště, které zajišťuje automatické zaznamenávání průběhů šifrování. Následně je provedena jednoduchá i diferenciální proudová analýza těchto průběhů. Všechny části jsou v jednotlivých kapitolách popsány teoreticky. Po teoretickém popisu následuje praktická část, ve které je popsána vlastní realizace všech úkolů., Nowadays, it is not enough to pay attention to encryption algorithm security from the mathematical aspect only. It is also necessary to pay attention to the implementation of encryption algorithm, because encryption devices can show plenty of information about implemented encryption via undesirable communication. This bachelor thesis deals with side channels issues (especially power side channel) and their use to obtain the secret key of AES encryption algorithm. For this purpose there are three operations realized in this thesis. At first, there is experimental workplace designed, which provides automatic saving of waveforms of encryption. Then there is a simple and differential power analysis of these waveforms performed. All parts are theoretically described in individual chapters. After theoretical description there is the practical part, which describes a proper realization of all tasks.

Táto práca sa zaoberá problematikou postranných kanálov, eliptickými krivkami a ich implementáciou v algoritmoch. Teoretická časť je zameraná na bližšie popísanie základných pojmov a rôznych možností útokov postrannými kanálmi, s detailnejším zameraním na prúdovú analýzu. V druhej časti teoretického rozboru je popísaný princíp eliptických kriviek a rôznych protokolov na nich založených. Praktická časť rozoberá implementáciu kryptosystému využívajúceho eliptické krivky na čipovú kartu, využitie experimentálneho prostredia na nameranie prúdových priebehov a ich analýzu., This thesis deals with an issue of side channels, elliptic curves and their implementation in algorithms. Theoretical part is aimed at describing the basic concepts and various possibilities of side-channel attacks, with a more detailed focus on power analysis. The second theoretical part is focused on describing methods of elliptic curves and different elliptic curves-based protocols. The practical part deals with implementation of such cryptosystem on smart card, using the experimental environment to measure power consumption and analysis of this consumption.

Táto práca sa zaoberá problematikou postranných kanálov, eliptickými krivkami a ich implementáciou v algoritmoch. Teoretická časť je zameraná na bližšie popísanie základných pojmov a rôznych možností útokov postrannými kanálmi, s detailnejším zameraním na prúdovú analýzu. V druhej časti teoretického rozboru je popísaný princíp eliptických kriviek a rôznych protokolov na nich založených. Praktická časť rozoberá implementáciu kryptosystému využívajúceho eliptické krivky na čipovú kartu, využitie experimentálneho prostredia na nameranie prúdových priebehov a ich analýzu., This thesis deals with an issue of side channels, elliptic curves and their implementation in algorithms. Theoretical part is aimed at describing the basic concepts and various possibilities of side-channel attacks, with a more detailed focus on power analysis. The second theoretical part is focused on describing methods of elliptic curves and different elliptic curves-based protocols. The practical part deals with implementation of such cryptosystem on smart card, using the experimental environment to measure power consumption and analysis of this consumption.

V dnešní době nestačí věnovat pozornost bezpečnosti šifrovacího algoritmu pouze z matematického hlediska. Je také nutné věnovat pozornost implementaci šifrovacího algoritmu, protože šifrovací zařízení může o implementovaném šifrování prozrazovat nežádoucí komunikací mnoho informací. Tato bakalářská práce se zabývá problematikou postranních kanálů (především proudového postranního kanálu) a jejich využitím k získání tajného klíče šifrovacího algoritmu AES. K tomuto účelu jsou v této práci realizovány tři úkony. Nejprve je navrženo experimentální pracoviště, které zajišťuje automatické zaznamenávání průběhů šifrování. Následně je provedena jednoduchá i diferenciální proudová analýza těchto průběhů. Všechny části jsou v jednotlivých kapitolách popsány teoreticky. Po teoretickém popisu následuje praktická část, ve které je popsána vlastní realizace všech úkolů., Nowadays, it is not enough to pay attention to encryption algorithm security from the mathematical aspect only. It is also necessary to pay attention to the implementation of encryption algorithm, because encryption devices can show plenty of information about implemented encryption via undesirable communication. This bachelor thesis deals with side channels issues (especially power side channel) and their use to obtain the secret key of AES encryption algorithm. For this purpose there are three operations realized in this thesis. At first, there is experimental workplace designed, which provides automatic saving of waveforms of encryption. Then there is a simple and differential power analysis of these waveforms performed. All parts are theoretically described in individual chapters. After theoretical description there is the practical part, which describes a proper realization of all tasks.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.

Šifrovací algoritmy jsou dnes běžně používaným zabezpečovacím prvkem. V některých situacích je algoritmus provozován na speciálním modulu, aby nedocházelo k útokům pomocí internetu. Ovšem i na šifrovací modul může být zaútočeno a to pomocí útoku postranním kanálem. Díky nejrůznějším typům analýz proudových průběhů modulu se tajná data ocitají v nebezpečí. Útoky postranním kanálem využívají především znalosti šifrovacího algoritmu a jednoduché nebo diferenciální proudové analýzy. Diplomová práce se zaměřuje na útok, který by bylo možné uskutečnit diferenciální proudovou analýzou pro data uveřejněná v soutěži DPA Contest. Práce popisuje nejen různé techniky analýz a typy útoků, ale také novou implementaci DPACv4.2, pro kterou zároveň vypracovává korelační analýzu. Na jejím základě je diskutován možný typ útoku pro DPACv4.2., The cryptographic algorithms are commonly used as a security item today. In some situations, the special device is used to run the cryptographic algorithm, so the data are protected against the attack from the internet. Naturally, the attack can be loaded on the device as well using the side channel attack. The data are under the great danger, because nowadays plenty of power consumption analyses exist. The side channel attack uses knowledge about the cryptographic algoritm and simple or differential analysis. The diploma thesis focuses on the differential power analysis attack for the data published under the DPA contest. This thesis covers different types of analyss and attacks, and describes the new DPACv4.2 implementation. The correlation analysis is presented for the DPACv4.2 and the possible attack is discussed at the conclusion.

Táto práca sa zaoberá problematikou postranných kanálov, eliptickými krivkami a ich implementáciou v algoritmoch. Teoretická časť je zameraná na bližšie popísanie základných pojmov a rôznych možností útokov postrannými kanálmi, s detailnejším zameraním na prúdovú analýzu. V druhej časti teoretického rozboru je popísaný princíp eliptických kriviek a rôznych protokolov na nich založených. Praktická časť rozoberá implementáciu kryptosystému využívajúceho eliptické krivky na čipovú kartu, využitie experimentálneho prostredia na nameranie prúdových priebehov a ich analýzu., This thesis deals with an issue of side channels, elliptic curves and their implementation in algorithms. Theoretical part is aimed at describing the basic concepts and various possibilities of side-channel attacks, with a more detailed focus on power analysis. The second theoretical part is focused on describing methods of elliptic curves and different elliptic curves-based protocols. The practical part deals with implementation of such cryptosystem on smart card, using the experimental environment to measure power consumption and analysis of this consumption.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.

Tato práce se zabývá seznámením se s problematikou postranních kanálů. V rámci teoretické části jsou rozebrány základní pojmy, druhy postranních kanálů a možné útoky postranními kanály. Větší důraz je kladen na proudový postranní kanál, ten je použit v rámci praktické části. Následuje popis proudových analýz - jednoduché proudové analýzy a diferenciální proudové analýzy. Poslední částí je popis pracoviště a všech jeho komponentů, ve kterém bude probíhat měření. Praktická část se zabývá realizací pracoviště, měřením proudových průběhů na implementaci algoritmu AES. Následuje zpracování a vizualizace naměřených hodnot pomocí SIde Channel Analysis toolKitu., This thesis deals with getting familiar with the problematics of side channels. Theoretical part is described by basic concepts, types of side-channels and some possible side-channel attacks. Main focus is put on power side channel, which is used in practical part of the work. Followed by description of power analysis - simple power analysis and differential power analysis. Last part is description of workplace and all its parts, in which measurement will be performed. The practical part deals with realization of the workplace, measurement of power side channels on implementation of AES algorithm. Follows processing and visualisation of the values with SIde Channel Analysis toolKit.

Tato práce se zabývá seznámením se s problematikou postranních kanálů. V rámci teoretické části jsou rozebrány základní pojmy, druhy postranních kanálů a možné útoky postranními kanály. Větší důraz je kladen na proudový postranní kanál, ten je použit v rámci praktické části. Následuje popis proudových analýz - jednoduché proudové analýzy a diferenciální proudové analýzy. Poslední částí je popis pracoviště a všech jeho komponentů, ve kterém bude probíhat měření. Praktická část se zabývá realizací pracoviště, měřením proudových průběhů na implementaci algoritmu AES. Následuje zpracování a vizualizace naměřených hodnot pomocí SIde Channel Analysis toolKitu., This thesis deals with getting familiar with the problematics of side channels. Theoretical part is described by basic concepts, types of side-channels and some possible side-channel attacks. Main focus is put on power side channel, which is used in practical part of the work. Followed by description of power analysis - simple power analysis and differential power analysis. Last part is description of workplace and all its parts, in which measurement will be performed. The practical part deals with realization of the workplace, measurement of power side channels on implementation of AES algorithm. Follows processing and visualisation of the values with SIde Channel Analysis toolKit.

Tato práce se zabývá seznámením se s problematikou postranních kanálů. V rámci teoretické části jsou rozebrány základní pojmy, druhy postranních kanálů a možné útoky postranními kanály. Větší důraz je kladen na proudový postranní kanál, ten je použit v rámci praktické části. Následuje popis proudových analýz - jednoduché proudové analýzy a diferenciální proudové analýzy. Poslední částí je popis pracoviště a všech jeho komponentů, ve kterém bude probíhat měření. Praktická část se zabývá realizací pracoviště, měřením proudových průběhů na implementaci algoritmu AES. Následuje zpracování a vizualizace naměřených hodnot pomocí SIde Channel Analysis toolKitu., This thesis deals with getting familiar with the problematics of side channels. Theoretical part is described by basic concepts, types of side-channels and some possible side-channel attacks. Main focus is put on power side channel, which is used in practical part of the work. Followed by description of power analysis - simple power analysis and differential power analysis. Last part is description of workplace and all its parts, in which measurement will be performed. The practical part deals with realization of the workplace, measurement of power side channels on implementation of AES algorithm. Follows processing and visualisation of the values with SIde Channel Analysis toolKit.

V dnešní době nestačí věnovat pozornost bezpečnosti šifrovacího algoritmu pouze z matematického hlediska. Je také nutné věnovat pozornost implementaci šifrovacího algoritmu, protože šifrovací zařízení může o implementovaném šifrování prozrazovat nežádoucí komunikací mnoho informací. Tato bakalářská práce se zabývá problematikou postranních kanálů (především proudového postranního kanálu) a jejich využitím k získání tajného klíče šifrovacího algoritmu AES. K tomuto účelu jsou v této práci realizovány tři úkony. Nejprve je navrženo experimentální pracoviště, které zajišťuje automatické zaznamenávání průběhů šifrování. Následně je provedena jednoduchá i diferenciální proudová analýza těchto průběhů. Všechny části jsou v jednotlivých kapitolách popsány teoreticky. Po teoretickém popisu následuje praktická část, ve které je popsána vlastní realizace všech úkolů., Nowadays, it is not enough to pay attention to encryption algorithm security from the mathematical aspect only. It is also necessary to pay attention to the implementation of encryption algorithm, because encryption devices can show plenty of information about implemented encryption via undesirable communication. This bachelor thesis deals with side channels issues (especially power side channel) and their use to obtain the secret key of AES encryption algorithm. For this purpose there are three operations realized in this thesis. At first, there is experimental workplace designed, which provides automatic saving of waveforms of encryption. Then there is a simple and differential power analysis of these waveforms performed. All parts are theoretically described in individual chapters. After theoretical description there is the practical part, which describes a proper realization of all tasks.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.

V dnešní době nestačí věnovat pozornost bezpečnosti šifrovacího algoritmu pouze z matematického hlediska. Je také nutné věnovat pozornost implementaci šifrovacího algoritmu, protože šifrovací zařízení může o implementovaném šifrování prozrazovat nežádoucí komunikací mnoho informací. Tato bakalářská práce se zabývá problematikou postranních kanálů (především proudového postranního kanálu) a jejich využitím k získání tajného klíče šifrovacího algoritmu AES. K tomuto účelu jsou v této práci realizovány tři úkony. Nejprve je navrženo experimentální pracoviště, které zajišťuje automatické zaznamenávání průběhů šifrování. Následně je provedena jednoduchá i diferenciální proudová analýza těchto průběhů. Všechny části jsou v jednotlivých kapitolách popsány teoreticky. Po teoretickém popisu následuje praktická část, ve které je popsána vlastní realizace všech úkolů., Nowadays, it is not enough to pay attention to encryption algorithm security from the mathematical aspect only. It is also necessary to pay attention to the implementation of encryption algorithm, because encryption devices can show plenty of information about implemented encryption via undesirable communication. This bachelor thesis deals with side channels issues (especially power side channel) and their use to obtain the secret key of AES encryption algorithm. For this purpose there are three operations realized in this thesis. At first, there is experimental workplace designed, which provides automatic saving of waveforms of encryption. Then there is a simple and differential power analysis of these waveforms performed. All parts are theoretically described in individual chapters. After theoretical description there is the practical part, which describes a proper realization of all tasks.

Šifrovací algoritmy jsou dnes běžně používaným zabezpečovacím prvkem. V některých situacích je algoritmus provozován na speciálním modulu, aby nedocházelo k útokům pomocí internetu. Ovšem i na šifrovací modul může být zaútočeno a to pomocí útoku postranním kanálem. Díky nejrůznějším typům analýz proudových průběhů modulu se tajná data ocitají v nebezpečí. Útoky postranním kanálem využívají především znalosti šifrovacího algoritmu a jednoduché nebo diferenciální proudové analýzy. Diplomová práce se zaměřuje na útok, který by bylo možné uskutečnit diferenciální proudovou analýzou pro data uveřejněná v soutěži DPA Contest. Práce popisuje nejen různé techniky analýz a typy útoků, ale také novou implementaci DPACv4.2, pro kterou zároveň vypracovává korelační analýzu. Na jejím základě je diskutován možný typ útoku pro DPACv4.2., The cryptographic algorithms are commonly used as a security item today. In some situations, the special device is used to run the cryptographic algorithm, so the data are protected against the attack from the internet. Naturally, the attack can be loaded on the device as well using the side channel attack. The data are under the great danger, because nowadays plenty of power consumption analyses exist. The side channel attack uses knowledge about the cryptographic algoritm and simple or differential analysis. The diploma thesis focuses on the differential power analysis attack for the data published under the DPA contest. This thesis covers different types of analyss and attacks, and describes the new DPACv4.2 implementation. The correlation analysis is presented for the DPACv4.2 and the possible attack is discussed at the conclusion.

Šifrovací algoritmy jsou dnes běžně používaným zabezpečovacím prvkem. V některých situacích je algoritmus provozován na speciálním modulu, aby nedocházelo k útokům pomocí internetu. Ovšem i na šifrovací modul může být zaútočeno a to pomocí útoku postranním kanálem. Díky nejrůznějším typům analýz proudových průběhů modulu se tajná data ocitají v nebezpečí. Útoky postranním kanálem využívají především znalosti šifrovacího algoritmu a jednoduché nebo diferenciální proudové analýzy. Diplomová práce se zaměřuje na útok, který by bylo možné uskutečnit diferenciální proudovou analýzou pro data uveřejněná v soutěži DPA Contest. Práce popisuje nejen různé techniky analýz a typy útoků, ale také novou implementaci DPACv4.2, pro kterou zároveň vypracovává korelační analýzu. Na jejím základě je diskutován možný typ útoku pro DPACv4.2., The cryptographic algorithms are commonly used as a security item today. In some situations, the special device is used to run the cryptographic algorithm, so the data are protected against the attack from the internet. Naturally, the attack can be loaded on the device as well using the side channel attack. The data are under the great danger, because nowadays plenty of power consumption analyses exist. The side channel attack uses knowledge about the cryptographic algoritm and simple or differential analysis. The diploma thesis focuses on the differential power analysis attack for the data published under the DPA contest. This thesis covers different types of analyss and attacks, and describes the new DPACv4.2 implementation. The correlation analysis is presented for the DPACv4.2 and the possible attack is discussed at the conclusion.

Šifrovací algoritmy jsou dnes běžně používaným zabezpečovacím prvkem. V některých situacích je algoritmus provozován na speciálním modulu, aby nedocházelo k útokům pomocí internetu. Ovšem i na šifrovací modul může být zaútočeno a to pomocí útoku postranním kanálem. Díky nejrůznějším typům analýz proudových průběhů modulu se tajná data ocitají v nebezpečí. Útoky postranním kanálem využívají především znalosti šifrovacího algoritmu a jednoduché nebo diferenciální proudové analýzy. Diplomová práce se zaměřuje na útok, který by bylo možné uskutečnit diferenciální proudovou analýzou pro data uveřejněná v soutěži DPA Contest. Práce popisuje nejen různé techniky analýz a typy útoků, ale také novou implementaci DPACv4.2, pro kterou zároveň vypracovává korelační analýzu. Na jejím základě je diskutován možný typ útoku pro DPACv4.2., The cryptographic algorithms are commonly used as a security item today. In some situations, the special device is used to run the cryptographic algorithm, so the data are protected against the attack from the internet. Naturally, the attack can be loaded on the device as well using the side channel attack. The data are under the great danger, because nowadays plenty of power consumption analyses exist. The side channel attack uses knowledge about the cryptographic algoritm and simple or differential analysis. The diploma thesis focuses on the differential power analysis attack for the data published under the DPA contest. This thesis covers different types of analyss and attacks, and describes the new DPACv4.2 implementation. The correlation analysis is presented for the DPACv4.2 and the possible attack is discussed at the conclusion.

V dnešní době nestačí věnovat pozornost bezpečnosti šifrovacího algoritmu pouze z matematického hlediska. Je také nutné věnovat pozornost implementaci šifrovacího algoritmu, protože šifrovací zařízení může o implementovaném šifrování prozrazovat nežádoucí komunikací mnoho informací. Tato bakalářská práce se zabývá problematikou postranních kanálů (především proudového postranního kanálu) a jejich využitím k získání tajného klíče šifrovacího algoritmu AES. K tomuto účelu jsou v této práci realizovány tři úkony. Nejprve je navrženo experimentální pracoviště, které zajišťuje automatické zaznamenávání průběhů šifrování. Následně je provedena jednoduchá i diferenciální proudová analýza těchto průběhů. Všechny části jsou v jednotlivých kapitolách popsány teoreticky. Po teoretickém popisu následuje praktická část, ve které je popsána vlastní realizace všech úkolů., Nowadays, it is not enough to pay attention to encryption algorithm security from the mathematical aspect only. It is also necessary to pay attention to the implementation of encryption algorithm, because encryption devices can show plenty of information about implemented encryption via undesirable communication. This bachelor thesis deals with side channels issues (especially power side channel) and their use to obtain the secret key of AES encryption algorithm. For this purpose there are three operations realized in this thesis. At first, there is experimental workplace designed, which provides automatic saving of waveforms of encryption. Then there is a simple and differential power analysis of these waveforms performed. All parts are theoretically described in individual chapters. After theoretical description there is the practical part, which describes a proper realization of all tasks.

Táto práca sa zaoberá problematikou postranných kanálov, eliptickými krivkami a ich implementáciou v algoritmoch. Teoretická časť je zameraná na bližšie popísanie základných pojmov a rôznych možností útokov postrannými kanálmi, s detailnejším zameraním na prúdovú analýzu. V druhej časti teoretického rozboru je popísaný princíp eliptických kriviek a rôznych protokolov na nich založených. Praktická časť rozoberá implementáciu kryptosystému využívajúceho eliptické krivky na čipovú kartu, využitie experimentálneho prostredia na nameranie prúdových priebehov a ich analýzu., This thesis deals with an issue of side channels, elliptic curves and their implementation in algorithms. Theoretical part is aimed at describing the basic concepts and various possibilities of side-channel attacks, with a more detailed focus on power analysis. The second theoretical part is focused on describing methods of elliptic curves and different elliptic curves-based protocols. The practical part deals with implementation of such cryptosystem on smart card, using the experimental environment to measure power consumption and analysis of this consumption.

Tato práce se zabývá seznámením se s problematikou postranních kanálů. V rámci teoretické části jsou rozebrány základní pojmy, druhy postranních kanálů a možné útoky postranními kanály. Větší důraz je kladen na proudový postranní kanál, ten je použit v rámci praktické části. Následuje popis proudových analýz - jednoduché proudové analýzy a diferenciální proudové analýzy. Poslední částí je popis pracoviště a všech jeho komponentů, ve kterém bude probíhat měření. Praktická část se zabývá realizací pracoviště, měřením proudových průběhů na implementaci algoritmu AES. Následuje zpracování a vizualizace naměřených hodnot pomocí SIde Channel Analysis toolKitu., This thesis deals with getting familiar with the problematics of side channels. Theoretical part is described by basic concepts, types of side-channels and some possible side-channel attacks. Main focus is put on power side channel, which is used in practical part of the work. Followed by description of power analysis - simple power analysis and differential power analysis. Last part is description of workplace and all its parts, in which measurement will be performed. The practical part deals with realization of the workplace, measurement of power side channels on implementation of AES algorithm. Follows processing and visualisation of the values with SIde Channel Analysis toolKit.

Šifrovací algoritmy jsou dnes běžně používaným zabezpečovacím prvkem. V některých situacích je algoritmus provozován na speciálním modulu, aby nedocházelo k útokům pomocí internetu. Ovšem i na šifrovací modul může být zaútočeno a to pomocí útoku postranním kanálem. Díky nejrůznějším typům analýz proudových průběhů modulu se tajná data ocitají v nebezpečí. Útoky postranním kanálem využívají především znalosti šifrovacího algoritmu a jednoduché nebo diferenciální proudové analýzy. Diplomová práce se zaměřuje na útok, který by bylo možné uskutečnit diferenciální proudovou analýzou pro data uveřejněná v soutěži DPA Contest. Práce popisuje nejen různé techniky analýz a typy útoků, ale také novou implementaci DPACv4.2, pro kterou zároveň vypracovává korelační analýzu. Na jejím základě je diskutován možný typ útoku pro DPACv4.2., The cryptographic algorithms are commonly used as a security item today. In some situations, the special device is used to run the cryptographic algorithm, so the data are protected against the attack from the internet. Naturally, the attack can be loaded on the device as well using the side channel attack. The data are under the great danger, because nowadays plenty of power consumption analyses exist. The side channel attack uses knowledge about the cryptographic algoritm and simple or differential analysis. The diploma thesis focuses on the differential power analysis attack for the data published under the DPA contest. This thesis covers different types of analyss and attacks, and describes the new DPACv4.2 implementation. The correlation analysis is presented for the DPACv4.2 and the possible attack is discussed at the conclusion.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.

Tato práce se zabývá možnostmi prolomení šifrovacího algoritmu AES pomocí neprofilujících útoků diferenciální proudovou analýzou. V úvodu jsou uvedeny v současnosti používané techniky diferenciální analýzy a pro přehled je zmíněna i jednoduchá proudová analýza. V dalších kapitolách jsou stručně popsány ochrany před útoky a popsán šifrovací algoritmus AES. Nejdůležitější část tvoří kapitoly s popisem realizace útoků na algoritmus AES-128 pomocí korelační analýzy a analýzy vzájemné informace. Tyto útoky využívají proudové průběhy ze stránek věnovaných knize Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org a především pak proudovým průběhům ze soutěže DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. Na závěr je srovnání metod na základě počtu proudových průběhů nutných k nalezení klíče zprávy., The work is mainly concerned with the possibilities of breaking the encryption algorithm AES with using of non-template attacks. In the introduction are listed techniques of differential analysis, which are using in the present, but for the sake of completeness is there mention about simple power analysis. In the next chapters are briefly described countermeasures against power analysis and further is described the AES algorithm. Most important parts are chapters where are described attack implementation on AES-128 through correlation power analysis and mutual information analysis. These attacks exploit power traces from www pages dedicated to book Power Analysis Attacks - Revealing the Secrets of Smartcards, http://DPAbook.org and especially to power traces from DPA Contest 4.2, http://www.dpacontest.org. In conclusion is comparison of methods based on the number of power traces needed for finding the key of secret message.